陳 衛(wèi) 星

(中國傳媒大學(xué) 傳播研究院，北京 100024)

一般說來，計算是“應(yīng)用形式規(guī)則，對(未加解釋的)符號進行形式操作”[1]5。這一認知過程包括推理、問題求解和思維等內(nèi)容。在面臨疫情防控的需求時，我們已經(jīng)進入一個健康碼的時代，每個有社會性指標(biāo)的人都被納入大數(shù)據(jù)管理的制度安排。也就是說，當(dāng)信息傳播的流動成為一種生態(tài)安全乃至公共安全的砝碼時，信息傳播結(jié)構(gòu)中的科學(xué)數(shù)值是人文價值的基數(shù)?！坝嬎銠C已成為無處不在、充滿力量的存在，它們特定的數(shù)字邏輯正在全球范圍內(nèi)重組文化?！盵2]269正是基于這樣的認知，我們今天有必要借助數(shù)學(xué)的觀念發(fā)生及其實踐效能的歷史書寫，重新考察傳播媒介的發(fā)生認識論結(jié)構(gòu)。

為什么要著眼于從數(shù)學(xué)到計算機的形式操作與人類社會的傳播觀念的因果關(guān)聯(lián)？美國著名統(tǒng)計學(xué)家C.R.勞(Calyampudi Radhakrishna Rao)說： “在終極的分析中，一切知識都是歷史；在抽象的意義下，一切科學(xué)都是數(shù)學(xué)；在理性的基礎(chǔ)上，所有的判斷都是統(tǒng)計學(xué)?！盵3]扉頁面對這樣一個跨學(xué)科的思想史問題，我們的探討限定在歷史現(xiàn)象的連續(xù)性和間斷性當(dāng)中勾勒知識的軌跡，鏈接事物的現(xiàn)實性與事件的接續(xù)性，更具體地說是從知識演化的歷史路標(biāo)中尋覓媒介技術(shù)和傳播環(huán)境的互動。“遵循?？碌闹R考古學(xué)，不是在公共話語中發(fā)現(xiàn)媒介的隱喻性用途，而是重建由媒介‘裝置’(dispositifs)創(chuàng)造出來的生成模型。”[2]243

我們之所以把福柯的知識考古學(xué)作為要倚重的方法論原則，因為“思想史的任務(wù)是要貫通那些現(xiàn)存的學(xué)科，研究和重新闡釋它們。那么與其說它構(gòu)成一個邊緣的領(lǐng)域，不如說它構(gòu)成一種分析的方式，一種透視法”[4]150。在?？驴磥?，人類是一定歷史階段的知識系統(tǒng)的創(chuàng)造物，一方面有科學(xué)概念發(fā)明的事件化陳述，一方面有技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新的推廣和應(yīng)用范圍,所以有必要從總體上去把握知識論、科學(xué)觀和形式化的結(jié)構(gòu)實踐的總體關(guān)系。

福柯的這種知識考古學(xué)觀念，有助于我們不再是簡單地復(fù)述計算工具的發(fā)明史或計算機概念的變遷史，而是基于在已知的歷史真實中去重新梳理事件與事物的話語連接和概念轉(zhuǎn)換。“沒有一個陳述不是以這樣或那樣的方式使其他的陳述重新現(xiàn)實化的(敘事中慣常成分；論證中的已被承認的命題，對話中的習(xí)慣用語)?！盵4]107盡管?？略?0世紀60年代提出的“考古學(xué)”(archéologie)概念在70年代逐漸演變?yōu)椤白V系學(xué)”(généalogie)，在80年代之后又演變?yōu)椤皢栴}化”(problématique)，但始終保持問題考釋的“非連續(xù)性”概念，并且把知識的結(jié)構(gòu)與人類的心智和精神的形成聯(lián)系起來，在話語創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為話語本身之后，展現(xiàn)理論生產(chǎn)自身的敞視性。

海德格爾說：“人卻被視為能思想的動物。人有理由被看作這樣一種東西。因為人是理性的生物。而理性，即ratio，是在思想中展開自身的?！盵5]139當(dāng)我們面對現(xiàn)實去重新考證信息傳播的知識譜系時，目的是尋找并分析“能夠闡明知識、話語、客體領(lǐng)域等事物之構(gòu)成的一種歷史形式”[6]434-435。在本文的探討中，我們試圖著眼于話語的實證性及其支撐條件，以便理解思想史上對數(shù)的認知為何形成人類思維模式的非連續(xù)性和歷史時間的空間分布；這種闡釋位置的流動性如何創(chuàng)造話語形式的差異化，把對數(shù)的形式判定提煉為機器運算的理論策略；同時出現(xiàn)的“熵”概念不僅度量信息，而且從信息比特(bit)的角度奠定今天的量子信息理論的基礎(chǔ)。通過梳理銜接認識、制度和實踐的知識再分配的歷史節(jié)點，力圖呈現(xiàn)出對人類已有的關(guān)于生存、實踐和思考的方式的一種反思，進一步把握在闡釋知識、話語和對象之間的關(guān)系中被推進的人類社會實踐的歷史進程。

一、 數(shù)學(xué)觀念及其實踐的認識論意義

在中國歷史上，結(jié)繩計數(shù)和契刻計數(shù)的方法使用了幾千年，到商朝已經(jīng)形成較為完備的文字系統(tǒng)和文字計數(shù)系統(tǒng)。算法在中國古代文獻中被稱為“術(shù)”，最早出現(xiàn)在公元前1世紀的《周髀算經(jīng)》和隨后的《九章算術(shù)》中，文言文中的“案牘”即指在行政管理中所涉及的信息和資料的分類和統(tǒng)計。而在西方，一般認為公元前3世紀古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里德提出第一個算法，旨在求取兩個整數(shù)之間的最大公約數(shù)。

從今天的人們所具備的常識來看，人類社會的信息傳播一開始就不得不需要一種編碼方式?？脊艑W(xué)提供的材料證明，人類社會最早的信息編碼系統(tǒng)應(yīng)該是標(biāo)志實物的陶籌，“楔形文字的直系前身是陶籌系統(tǒng)。這些小的、由黏土制成的物體形狀各異——圓錐體、球體、盤狀物、圓柱體等——它們是史前近東地區(qū)的算籌，可追溯至公元前8000年左右的新石器時代”[7]12。從這個意義上說，人們關(guān)于數(shù)的概念要先于文字的概念。

在兩千多年前的古希臘時期，最早的哲學(xué)流派米利都學(xué)派試圖把物質(zhì)世界的基本元素歸納為“水”“無限”或者“氣”。由于物質(zhì)世界的千變?nèi)f化，人們更希望有一種抽象的理念來把握客觀世界。發(fā)端于意大利南部海岸和西西里島的畢達哥拉斯學(xué)派，開拓性地提出以數(shù)為中心及以其關(guān)系為基礎(chǔ)的思考。直到今天，人們還是認為，在古希臘哲學(xué)中有3種思想至今仍然決定著現(xiàn)代科技發(fā)展的道路：一是原子論，二是畢達哥拉斯主義，三是目的論。[8]3

如何從認識論的角度來看待數(shù)的問題？這就需要解釋數(shù)的知識概念是如何發(fā)展演變以及這種知識增長所依靠的推理程序。

畢達哥拉斯學(xué)派從定性觀察出發(fā)，發(fā)現(xiàn)各種不同的現(xiàn)象都潛藏著相同的數(shù)學(xué)成因。所以，“數(shù)學(xué)是他們解釋自然的第一要素，所有物體都是由物質(zhì)的基本微粒或‘存在單元’根據(jù)不同的幾何形狀組成的。單元的總量實際上代表了實在的物體，數(shù)學(xué)是宇宙的實體或形式。因此畢達哥拉斯學(xué)派認為：‘萬物皆數(shù)也’”[9]4。這一看法強調(diào)數(shù)字是事物的內(nèi)在特征。

柏拉圖最早意識到數(shù)的認識論意義：“而所謂真實是事物之間存在的真正的快和真正的慢，還有事物包含著的數(shù)和形，事物就好像運載數(shù)和形的車子?！盵10]530柏拉圖在他學(xué)院入口的上方寫下了一句名言：“不懂?dāng)?shù)學(xué)者請勿入內(nèi)！”對數(shù)的認知在他那里已被上升到本體論的高度?！鞍乩瓐D用兩種心理狀態(tài)(pathemata)或我們所稱為的兩種認知模式對知識世界做出了劃分。他把其中一種(noesis)等同于辯證法的使用，他把另外一種(dianoia)則用數(shù)學(xué)、‘幾何學(xué)以及它的兄弟學(xué)科’來加以說明。”[11]214柏拉圖認為數(shù)字超越了事物本身，數(shù)及數(shù)的定律具有普遍性和終極真理的性質(zhì)，它是由數(shù)學(xué)實在、實在的本性通過抽象構(gòu)成實在的實體(數(shù)、集合等等)所確定的。從柏拉圖的實在論出發(fā)，數(shù)學(xué)實體獨立于自然(或物質(zhì))存在，是被發(fā)現(xiàn)的。

后來，亞里士多德提出第一哲學(xué)，即形而上學(xué)。[12]13這一思考有兩個大問題：存在的問題和神學(xué)的問題。形而上學(xué)的問題被稱之為本體論，這個問題一般認為最早源于前蘇格拉底的愛利亞學(xué)派的巴門尼德，因為他最早提出思維和存在的統(tǒng)一。然而當(dāng)代思想史學(xué)者告訴我們，“‘知識’的觀念與‘?dāng)?shù)學(xué)’的概念密切相關(guān)。因此，‘?dāng)?shù)學(xué)’是所有希臘哲學(xué)和科學(xué)的樣板”[13]43。這一觀點亦在中國學(xué)術(shù)界得到強烈呼應(yīng)，學(xué)者張祥龍甚至明確宣稱：“我的看法卻是：形而上學(xué)之所以能在西方(古希臘)出現(xiàn)并成為傳統(tǒng)哲學(xué)中的顯學(xué)，首先要歸功于西方數(shù)學(xué)的激發(fā)與維持。概念形而上學(xué)的‘真身’是在數(shù)學(xué)。所以，談?wù)撔味蠈W(xué)，尤其是它的起源，決不可只從巴門尼德開始，而應(yīng)該上溯到畢達哥拉斯這位主張‘?dāng)?shù)是萬物本原’的數(shù)理哲學(xué)家”[14]31-35。很明顯，畢達哥拉斯的這一觀點強調(diào)數(shù)是一切存在物的基礎(chǔ)，并規(guī)定存在物的性質(zhì)和狀態(tài)。

然而，畢達哥拉斯的妻子西雅娜(Thearno)卻認為“萬物皆數(shù)”的傳言制造了一個邏輯困境：如何想象不存在的事物還要產(chǎn)生其他事物？正如亞里士多德曾經(jīng)在《形而上學(xué)》中批評畢達哥拉斯學(xué)派“讓自然物體出于數(shù)目，從沒有輕和重的東西中造出輕和重來”[15]302，因為亞里士多德認為，數(shù)學(xué)實體是人類發(fā)明的一種產(chǎn)物，是以某種方式的自然(或物質(zhì))世界的一部分。西雅娜認為畢達哥拉斯的意思是與數(shù)字和諧一致——因為數(shù)字參與到秩序建構(gòu)之中，可計數(shù)的事物才相繼產(chǎn)生序列。[16]22事物之所以成為事物，是因為它可以被計數(shù)。無論事物是具象還是抽象，只要它可以在被描述中加以區(qū)別，即可以成為一個事物。因此，畢達哥拉斯所提出的事物和秩序的緊密聯(lián)系，就在于肯定事物可以被排序、被計算、被安排，形成人類文明史上的抽象思維的原創(chuàng)性范式：“畢達哥拉斯派所發(fā)現(xiàn)的聲音間的數(shù)字規(guī)律仍然是我們現(xiàn)今音樂理論的一部分。希臘人得出的數(shù)學(xué)模式組成了歐洲史上第一個嚴密的抽象思維體系，其結(jié)果對于一切能思考的人類來說是可以傳授的和可以再生的。古希臘人最早得出了某種形式的演繹知識，包含了一定程度的確定性，這個確定性不受人們的信仰、期望和感情的影響”[17]41。

因此，哲學(xué)家羅素認為，畢達哥拉斯之后，哲學(xué)家的思想觀念的線索要么受數(shù)學(xué)啟發(fā)，要么受經(jīng)驗影響，柏拉圖、阿奎那、斯賓諾莎和康德屬于“不妨叫做數(shù)學(xué)派的那一派”。這些哲學(xué)家提出數(shù)學(xué)的原則是事物的原則，強調(diào)“事物的本質(zhì)是數(shù)”。[18]389甚至我們可以設(shè)想，當(dāng)人們的生活經(jīng)驗積累了足夠的懷疑和不確定之后，數(shù)學(xué)有可能被看成是確定性最后的堡壘。與羅素同時代的著名數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家懷特海也認為畢達哥拉斯是掌握邏輯推理原則的第一人：“他看出了數(shù)字在幫助人們敘述出自然秩序中所涉及的條件時的重要意義”[19]187。

此后，希臘哲人赫拉克里特提出著名的邏各斯(logos)概念，同時統(tǒng)攝個體認識能力和公共認知需求。這一重大概念在代表語言、演說、交談、故事和原則等主體認識能力之外，也代表了理性、思考、計算、關(guān)系、因果推理和類推等公共認知需求。當(dāng)今媒介考古學(xué)家基特勒對此進行歸納：“希臘語中的邏各斯一詞具有潛在的雙重含義：它意味著我們所提出的所有理由即等于我們所談到的自然中的所有范圍，只有當(dāng)拉丁語根本不能呈現(xiàn)這種希臘語的模糊性時，第一層含義的邏各斯才成為修辭(oratio)，而在第二層含義里則是計算(ratio)?！盵20]

數(shù)是一種符號，數(shù)與數(shù)之間形成的計算關(guān)系何以形成一種具有思想性質(zhì)的概念？在人類思想史上，17世紀的英國唯物主義哲學(xué)家霍布斯是明確把“計算”的概念上升到政治哲學(xué)高度的始作俑者。他認為，哲學(xué)是通過真正的推理而獲得的關(guān)于事物的原因和結(jié)果的知識?！巴评砭褪且环N計算，也就是將公認為標(biāo)示或表明思想的普通名詞所構(gòu)成的序列相加減；我所謂的標(biāo)示是我們自己進行計算時的說法，而所謂表明則是向別人說明或證明我們的計算時的說法。”[21]28霍布斯的計算立足于對市民的權(quán)利身份和代表資格的政治建構(gòu)，試圖發(fā)明透明的計算式市民(citoyen calculateur nu)[22]42的概念，連同知識這種被創(chuàng)造的權(quán)力一起，作為現(xiàn)代權(quán)力政治的根基，通過計算的力量和社會力量不停地建構(gòu)利維坦。

在17世紀的科學(xué)觀念創(chuàng)新大潮中，伽利略—笛卡爾革命強調(diào)了語言之外的數(shù)學(xué)邏輯，即把數(shù)學(xué)符號系統(tǒng)作為自動語言的指令進入形式邏輯運算。既然可以通過精確量化的數(shù)學(xué)法則來測定物理世界，那么有理由幻想一種自動化的邏輯機器完成一種具有普遍性質(zhì)的符號的形式操作。17世紀的著名法學(xué)家格勞秀斯和哲學(xué)家斯賓諾沙就開始嘗試用數(shù)學(xué)模式來參與創(chuàng)建關(guān)于國家和社會的新科學(xué)，由此產(chǎn)生社會科學(xué)模仿和應(yīng)用數(shù)學(xué)的4種形式：數(shù)學(xué)推理般清晰和確定的表達形式，知識結(jié)構(gòu)的形式如定義、公理、公設(shè)和定理的證明，運用數(shù)學(xué)技巧和方法來生產(chǎn)一種道德倫理演算或社會數(shù)學(xué)，已經(jīng)通過被自然科學(xué)證明成功的方式來運用社會數(shù)據(jù)。[23]139

在德國古典哲學(xué)創(chuàng)始人康德看來，數(shù)學(xué)的公理和定理屬于先驗綜合判斷： 一方面對可能經(jīng)驗的對象提供先驗知識，確定主體感知的時間和空間的形式建構(gòu)；另一方面,數(shù)學(xué)知識的增長是通過與其概念相應(yīng)的對象的綜合(構(gòu)造)，從公理衍生出定理。18世紀法國最后一位哲學(xué)家孔多塞大聲疾呼：“科學(xué)的最終目標(biāo)是要使一切真理都服從于計算的精確性……如果說這種方法其本身只不過是對數(shù)量科學(xué)的一種特殊工具的話，那么它就還包含有一種普遍工具的原理是對一切的觀念組合都適用的?！盵24]152孔多塞提出的“數(shù)學(xué)社會”的概念顯然寄托著啟蒙運動思想家的社會理想。

二、 計算機是符號運算的物質(zhì)載體

既然數(shù)學(xué)是源于物質(zhì)對象的一種抽象符號，所以人們可以通過數(shù)學(xué)的方式來把握事實或確立概念，即通過運用數(shù)學(xué)的工具對事物進行記錄和測量，奠定自然科學(xué)的堅實基礎(chǔ)。海德格爾指出：“除了這兩種通常所謂的近代科學(xué)的標(biāo)志——它們是事實科學(xué)和通過實驗進行的研究——之外，人們一般還會提到第三個特點。他們強調(diào)說，新的科學(xué)是進行計算和測量的研究。這是正確的，只是這同樣適合于古代科學(xué)，它們同樣借助尺度和數(shù)字進行工作?！盵25]61從畢達哥拉斯的幾何學(xué)發(fā)明開始，測量就成為自然科學(xué)研究的常規(guī)手段，直到這種量化方式滲透到人文知識領(lǐng)域，對人類社會生產(chǎn)實踐活動中的關(guān)系和變量進行測量和計算，從而催生出社會科學(xué)，逐漸演變成今天的知識地形圖：知識是呈現(xiàn)規(guī)律的信息，而信息則是有背景的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是信息的載體。

雅各布·克萊因認為：“我們的所有生活和思想都是由數(shù)學(xué)物理學(xué)塑造的。事實上，數(shù)學(xué)物理學(xué)，我們心靈的這個龐大構(gòu)造，即使不是我們現(xiàn)代世界最重要的事物，也是最重要的事物之一?！盵13]43-44他堅信現(xiàn)代思想源于17世紀發(fā)展出來的一種“普遍數(shù)學(xué)”(mathesis universalis)的觀念，這不僅僅是呈現(xiàn)真理的方式，而是發(fā)現(xiàn)真理的技藝。

已知的第一臺計算機器由德國科學(xué)家威廉·契克卡德(Wilhelm Schickard)在1623年建造，但法國學(xué)者布萊士·帕斯卡爾在1642年發(fā)明的能計算加減法的計算機更著名?！八肜靡环N類似于鐘表的裝置來做加減，安排進位，將乘法變?yōu)橐幌盗械募臃ā氤隽藳Q定性的辦法：在齒輪上安裝彈簧以便于它們在進位時從一個數(shù)轉(zhuǎn)到另一個位數(shù)?！盵26]55在歷史上，這是第一次使符號操作自動化，研發(fā)出一種能編排運算規(guī)則程序的機器。從認知科學(xué)發(fā)展史的角度來說，“心智計算理論”(Computational Theory of Mind, CTM)的萌芽是從17世紀開始的。

如果存在“普遍數(shù)學(xué)”，數(shù)學(xué)是否可以通過邏輯推導(dǎo)出來？17世紀的德國大思想家萊布尼茨后來發(fā)明的計算機不僅可以進行四則運算，他還主張把真理區(qū)分為理性真理(或必然真理)和事實真理(或稱偶然真理)。他認為：“一個真理是必然的，若它的否定蘊涵著矛盾；如果一個真理不是必然的，就稱它是偶然的?！盵9]217好比所有的直角都相等，外部世界的存在的事實源于感性知覺，由數(shù)學(xué)體系的發(fā)展而揭示外界的力、物質(zhì)、空間、時間和運動的性質(zhì)，數(shù)學(xué)真理是必然真理，所以可以從邏輯中推演，且在他所提出的可能的世界體系中都是正確的。

萊布尼茨醉心于人類思想的符號系統(tǒng)，試圖把數(shù)學(xué)活動處理為純粹的概念符號操作，甚至產(chǎn)生出如此這般的暢想：“假設(shè)有一臺機器，它的構(gòu)造使它能夠思考、感覺以及感知；假設(shè)這臺機器被放大但是仍然保持相同的比例，因此你可以進入其中，就像進入一間工廠。假設(shè)你可以在里面參觀，你會發(fā)現(xiàn)什么呢？除了那些互相推動和移動的零部件以外，什么都沒有，你永遠都不會發(fā)現(xiàn)任何能夠解釋感知的東西”[27]35。這就直接提出一個問題，把能夠創(chuàng)造和處理符號的認知能力外在化或?qū)ο蠡?/p>

如何把對機器各部件之間的系統(tǒng)性關(guān)聯(lián)的思維轉(zhuǎn)化為一種可以計算的方式？萊布尼茨提出了建立理性演算的設(shè)想，即建立一種通用的符號語言以及在此符號語言上進行推理的演算。這種用數(shù)學(xué)方法來研究關(guān)于推理、證明等問題的方式為數(shù)理邏輯的產(chǎn)生和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，而且是現(xiàn)代機器思維設(shè)計思想的萌芽。

1個世紀以后，終于出現(xiàn)萊布尼茨所期待的以自動化的邏輯機器為內(nèi)容的“新系統(tǒng)”。1821年，英國發(fā)明家查爾斯·巴貝奇(Charles Babbage，1791—1871)發(fā)表獲獎?wù)撐摹稒C械應(yīng)用于數(shù)學(xué)表計算的思考》，隨即開始設(shè)計并建造容量為20位數(shù)的計算機，通過把三角學(xué)(trigonometry)和彈道學(xué)(ballistics)約簡為循環(huán)的差分方程，這臺差分機(Difference Engine)實際上能進行8位數(shù)的某些數(shù)學(xué)運算，計算用于工程和數(shù)學(xué)項目的科學(xué)用表。這時采用的技術(shù)已經(jīng)從機械過渡到機電，巴貝奇試圖制造一部完全程序控制的分析機(Analytical Engine)，想象出這是“一臺碩大的、泛著微光的機械，由黃銅和白蠟制成，包含數(shù)以千計的曲柄、轉(zhuǎn)輪、嵌齒和齒輪，無一不加工得極端精密”[28]79。巴貝奇為此推出30種不同的設(shè)計方案，畫出2 100張組裝圖和50 000張零件圖，這一工程囿于當(dāng)時機械技術(shù)的限制而未果。巴貝奇的幸運在于他依托的英國皇家科學(xué)和工程學(xué)項目的預(yù)算，在數(shù)十年的科學(xué)追求中留下計算機先驅(qū)的身影。

借用當(dāng)時最先進的蒸汽技術(shù)驅(qū)動，巴貝奇的努力雖然功敗垂成，但他意識到計算機應(yīng)該以精確的、數(shù)學(xué)形式的邏輯為基礎(chǔ)。巴貝奇沒有實現(xiàn)的執(zhí)念是他對數(shù)的期待，因為他“認為數(shù)是一種可以通過生產(chǎn)得到的商品，這個想法并不自然，畢竟數(shù)是抽象的，它只存在于觀念當(dāng)中，也是無窮的，沒有什么機器能夠增加客觀存在的數(shù)。而巴貝奇的機器所生產(chǎn)的，是那些對人而言重要的數(shù)，也就是帶有某種意義的數(shù)。比如，2.096 910 013就帶有一種意義：它是125的常用對數(shù)”[28]79。

領(lǐng)悟這一價值想像的人是他的學(xué)術(shù)知音、英國詩人拜倫的女兒奧古斯塔·阿達·金(Augusta Ada King, Countess of Lovelace，勒夫蕾絲伯爵夫人)，不僅和他一起發(fā)明分析機，而且就此提出更具普遍性、前瞻性的未來設(shè)想。她認為這臺機器不僅僅執(zhí)行計算，它還執(zhí)行運算(operation)。按照阿達的說法，運算指“任何改變了兩種或多種事物之間相互關(guān)系的過程”，“運算科學(xué)的獨立性很少有人感受到，且總體上也很少有人談?wù)?，一個主要原因是數(shù)學(xué)記法中的許多符號有著不斷變換的意義”[28]110。運算在實體操作和抽象過程中形成聯(lián)系，處理數(shù)的機器變成處理信息的機器。這差不多是最早的編程概念。

阿達認為計算的抽象價值是在于它的真理性，而且是通過它的獨立來產(chǎn)生它自足的一個價值，因為其中的數(shù)字轉(zhuǎn)換能夠產(chǎn)生新的意義。她已經(jīng)意識到，計算過程中的遞歸運算系列能夠形成自身的循環(huán)，由此產(chǎn)生今天被稱之為“子程序”的概念。阿達從數(shù)據(jù)編程中想象出人類還可能產(chǎn)生出新的邏輯關(guān)系，這就提出一個數(shù)學(xué)的符號化問題，即用數(shù)學(xué)來顯示人的思維和推理過程。在基特勒看來，把人類意識和計算機器相結(jié)合，是近代媒介革命的開端：“機器不再像過去那樣只是控制人的肌肉，還接管了人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的官能。這種差別——不是蒸汽機車和鐵路能比擬的——帶來了物質(zhì)和信息之間、真實界和象征界之間的明確分工”[29]16。即用技術(shù)數(shù)據(jù)處理來模擬大腦數(shù)據(jù)處理，借助媒介的物質(zhì)性界面來建構(gòu)媒介傳播的程序。

三、 希爾伯特方案與哥德爾定理

在西方哲學(xué)的傳統(tǒng)中，往往會強調(diào)把邏輯作為表示知識方式的重要依賴。但從中世紀末到19世紀，西方哲學(xué)的邏輯研究處于停滯時期。直到19世紀中期，出現(xiàn)一個由幾何到數(shù)論的數(shù)學(xué)公理化運動。通過弗雷格的《算術(shù)基礎(chǔ)》和懷特海與羅素的《數(shù)學(xué)原理》的問世，整個數(shù)學(xué)被還原為邏輯。1898年，懷特海在《普通代數(shù)論》上給出一個明確論斷：“數(shù)學(xué)的理想應(yīng)是建立起便于同思維或外部經(jīng)驗的每一領(lǐng)域相聯(lián)系的推論的計算，通過這種計算能對思維或事件的序列明確地斷言或精確地表述”[30]125。這就是說，所有的數(shù)學(xué)概念，即算術(shù)、代數(shù)和分析的概念都可以用邏輯術(shù)語予以定義。同時，所有的數(shù)學(xué)定理可以通過形式邏輯的原則給出的定義來進行演繹和予以證明。這種理論就是邏輯主義，意味著把幾何、數(shù)學(xué)與邏輯等不同領(lǐng)域的知識范疇進行整合。

結(jié)合經(jīng)驗證實理論的邏輯實證主義成為20世紀早期的維也納學(xué)派的理論導(dǎo)向，由此發(fā)展出新的科學(xué)哲學(xué)觀念，即科學(xué)知識的增長機制與客觀確定性的問題，認為科學(xué)的概念是對于“直接的所與”或“體驗的聯(lián)系”的確認。[31]169“只有數(shù)學(xué)和經(jīng)驗科學(xué)的命題才有意義，而其他一切命題都是沒有意義的。”[32]18語句只有當(dāng)它能夠被感覺經(jīng)驗所證實時才有意義。這不僅認為命題的意義取決于有沒有用經(jīng)驗去證實它的方法，而且提出從“可證實原則”轉(zhuǎn)向“可檢驗性原則”再到“可驗證性原則”的研究思路，堅信所有的知識都可以用最終對應(yīng)于與傳感器輸入的觀察語句相聯(lián)系的邏輯推理來表達。邏輯實證主義的集大成者魯?shù)婪颉た柤{普在1928年出版代表作《世界的邏輯構(gòu)造》，在“描繪保證自然科學(xué)知識的客觀性的背后的邏輯形式”[33]138的同時，第一個直接提出把意識當(dāng)做計算過程的理論。

按照海德格爾的說法，數(shù)學(xué)的重要性就在于它提供了一個學(xué)習(xí)的樣本、路徑和參照系。換言之，數(shù)學(xué)本身就是一種形式，這種形式包含4個要素：字符、構(gòu)成合式公式的語法規(guī)則、公理和推理規(guī)則。一切被感知的事物如果要進入人的大腦成為被感知的存在，都要借助這樣或那樣的形式化過程，由此產(chǎn)生算法思維：“將某一過程形式化，也就是建立一種算法，將這一過程描述出來。任一事物，只要能夠形式化，就可以由計算機來完成，其逆反推論也成立：任何不能形式化的事物，計算機都無法實現(xiàn)，所以我們又可以說，(狹義)形式化的界限就是計算機的界限”[1]9。由此可以推理出計算是知識演化的基礎(chǔ)，而這一演化的實際步驟自然要面對如何把握形式系統(tǒng)的直觀概念，呼喚作為工具的機械式計算機的出現(xiàn)。

在20世紀初期，數(shù)學(xué)哲學(xué)形成三大流派：邏輯主義、形式主義和直覺主義。[34]452不同的流派在對世界的真?zhèn)闻袛嗌闲纬刹煌乃悸罚拔覀兪欠窈唵蔚刈裱承┧惴?？這種算法由于自然選擇的強有力的過程無疑地比其他效率更低的可能算法更加優(yōu)越?；蛟S還有其他探索真理的非算法的途徑——直覺、秉性或洞察”[35]133。領(lǐng)導(dǎo)德國哥廷根學(xué)派的數(shù)學(xué)家大衛(wèi)·希爾伯特(Hilbert)當(dāng)屬形式主義學(xué)派(贊成像數(shù)字這樣的符號而不贊成像數(shù)這樣的抽象物[36]32)的領(lǐng)軍人物，探索數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與數(shù)理邏輯的具體問題，通過采納公理化方法來考察數(shù)學(xué)基礎(chǔ)研究，致力于把一般的數(shù)字推理形式化為邏輯演繹，研究其在元數(shù)學(xué)意義上的一致性、完全性、獨立性以及其他一些“完善性質(zhì)”，具有元數(shù)學(xué)證明的意味。

希爾伯特和阿克曼(Ackerman)在1928年合著《理論邏輯基礎(chǔ)》，同年在國際數(shù)學(xué)家大會上提出一個著名的“可判定性問題”，旨在尋找一個嚴格的、分步的算法，形成一種演繹推理的形式語言，即把數(shù)學(xué)對象與形式系統(tǒng)的符號串相匹配，從公理出發(fā)的全部演算僅僅是符號的推理，不考慮其語義、內(nèi)容，希冀發(fā)現(xiàn)一個沒有內(nèi)在矛盾的并且其定理完全符合于全部算術(shù)的真事實的形式系統(tǒng)： 一方面，數(shù)學(xué)里所有的真命題都可以根據(jù)規(guī)則被證明，即完備性；另一方面，形式化的規(guī)則不可能推導(dǎo)出矛盾，即同時是真又是假的命題，這就是相容性(compatibility，又譯為一致性、自洽性)。為此，應(yīng)該有一種算法，以有限的、程序性的步驟來確定每一個形式化的命題是真還是假。這一設(shè)想史稱“希爾伯特方案”(Hilbert’s Program)。

希爾伯特的宏大愿望是要解決對數(shù)學(xué)可靠性的種種質(zhì)疑，這里至少涉及3個問題：數(shù)學(xué)真理是否總能證明其完備性，數(shù)學(xué)是否前后一致而沒有內(nèi)部矛盾，數(shù)學(xué)能否通過機械化的運算來判定某個數(shù)學(xué)陳述的對錯。簡言之，“對于給出的任一個數(shù)學(xué)命題，都可以通過判定這個命題在系統(tǒng)中能否被證明而判別其真假”[37]62。希爾伯特的意圖旨在呼應(yīng)萊布尼茨的偉大夢想：通過一系列機械的規(guī)則來表示所有有效的推理過程。

1931年，天才的數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家和哲學(xué)家?guī)鞝柼亍じ绲聽柊l(fā)表題為《論數(shù)學(xué)原理中的形式不可判定命題及有關(guān)系統(tǒng)》的論文，其中包含兩個驚世駭俗的結(jié)論：一是，一個包括初等數(shù)論的形式系統(tǒng)，如果具有一致性并且無矛盾，那么就是不完全的。二是，任何包含一階算術(shù)的形式系統(tǒng)，該形式系統(tǒng)的無矛盾性在該形式系統(tǒng)內(nèi)無法通過有窮的步驟得到證明。換句話說，如果這樣的系統(tǒng)是一致的，那么其一致性在本系統(tǒng)中不可證，即在系統(tǒng)外部看來是真的命題，在系統(tǒng)內(nèi)部無法得到證明。

哥德爾的研究發(fā)現(xiàn)，即存在著形式算術(shù)系統(tǒng)的不完全性定理，事實上回答了希爾伯特所關(guān)切的數(shù)學(xué)的完備性和數(shù)學(xué)的一致性這兩個問題。如果推導(dǎo)出任何解釋系統(tǒng)都不能完滿解釋它自身，那么也意味著任何復(fù)雜的形式化系統(tǒng)難以進行自我證明。從認識論的角度來看，著名的數(shù)學(xué)家道格拉斯·霍夫斯塔德(Douglas Hofstadter,中文名侯世達)認為，哥德爾定理揭示出人類思想活動中的“自我指涉”(auto-reference)的問題。因為人類是以思維研究思維，無法避免自我指涉，更加需要開放思維。或者說，“人們想要證明一個理論的一致性，只能通過用更強的手段，而不是用體現(xiàn)在這個理論本身中的手段”[38]170。

“哥德爾的天才之處，就在于他認識到數(shù)字是體現(xiàn)任何種類的模式的普遍中介，并且正因為如此，表面上看來只是有關(guān)數(shù)字的命題，事實上能夠被看成是有關(guān)其他領(lǐng)域的命題的編碼?！盵39]10就實質(zhì)而言，哥德爾定理證明，從一個公理系統(tǒng)演化出來的正確陳述并不都是可以證明的。更通俗地說，一個真的命題，它的肯定與否定形式都不可能在此形式系統(tǒng)內(nèi)得證，即存在不可判定的命題,命題既不能被證實也不能被證偽。也就是說，一個思維演繹的形式系統(tǒng)至少會產(chǎn)生一個該系統(tǒng)不能證明(也不能證否)的正確陳述，這就使得該系統(tǒng)是不完全的。因為我們永遠不可能知道所有事情，也不可能證明我們發(fā)現(xiàn)的所有事情。廣而言之，可證的一定是真的，但真的不一定可證。客觀數(shù)學(xué)真理與可證性相比是一個高度超窮的概念。

哥德爾的觀念，即作為邏輯學(xué)一部分的集合論不是一門純形式的科學(xué)，而是對某個客觀實在的描述，并在跨越邏輯學(xué)范疇的前提下觸及真理、知識以及確定性的本質(zhì)的命題。所以被稱為定理，即被證明是成立的某種東西；而不是公理，即我們假設(shè)它成立的某種東西。分析哲學(xué)大師蒯因把這一定理視為現(xiàn)代邏輯的典范：“它是一個嚴格的、用一種從數(shù)論的其它語句中邏輯地推出一些語句的方式表達的、關(guān)于什么能夠做和什么不能夠做的數(shù)學(xué)定理?！盵40]通過揭示數(shù)學(xué)(甚至算術(shù))的算法上的不可窮盡性，這一定理把問題意識指向邏輯與直觀、形式與內(nèi)容、機器與心智、真與可證、實在與可知之間的辯證法?！霸?826年到1914年間，邏輯發(fā)生了不可逆轉(zhuǎn)的變化，使得哥德爾、丘奇和圖靈的成果在20世紀30年代達到了元邏輯學(xué)的極限。這些成果動搖了數(shù)學(xué)，而為隨后的計算機革命奠定了基礎(chǔ)。”[38]133就此而言，哥德爾定理的意義在于一種科學(xué)發(fā)展史上的奠基性貢獻，人們甚至把這個定理與那個年代的理論創(chuàng)新相提并論，如弗洛伊德的心理學(xué)、愛因斯坦的相對論、玻爾的互補性原理、海森堡的測不準(zhǔn)原理、凱恩斯的經(jīng)濟學(xué)和DNA的雙螺旋等。

四、 從“圖靈機”概念到人工智能

確定在給定的形式數(shù)學(xué)系統(tǒng)中哪些數(shù)學(xué)命題是可證明的，哪些是不可證明的。針對希爾伯特的設(shè)想，后來被譽為計算機科學(xué)之父和人工智能之父的英國數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家、計算機學(xué)家、密碼分析學(xué)兼理論生物學(xué)家阿蘭·圖靈提出了完成機械步驟的理論構(gòu)想。

1934年，圖靈從劍橋大學(xué)畢業(yè)后，為表彰他在概率論方面的研究，他被選為劍橋大學(xué)國王學(xué)院的研究員。1936年，在他后來的博士生導(dǎo)師、美國數(shù)學(xué)邏輯學(xué)家阿朗佐·丘奇(Alonzo Church)的推薦下，他發(fā)表以一個華麗的德語單詞收尾的論文：《論可機算數(shù)及其在判定性問題上的應(yīng)用》(OnCommutableNumbers,withanApplicationtotheEntscheidungsproblem)。該論文提出一個著名論點：所有很自然地被認為可計算的函數(shù)都是可機算函數(shù)。[41]418函數(shù)式表達的是意義，代表的是關(guān)系。事物或?qū)ο笫且粋€關(guān)系“事件”，是一個可變關(guān)系的性質(zhì)的“集合”。這篇論文的證明方法借助于虛構(gòu)的“邏輯計算機”(logical computing machine)，探索“機械程序”(即“算法”“計算程序”或“有窮組合程序”)的概念，這種算法模型是一種抽象的、理想的計算機理論，孕育出后世者引經(jīng)據(jù)典的通用圖靈機(Universal Turing Machine，UTM)概念，即一個圖靈機的執(zhí)行過程也可編碼為數(shù)據(jù)，通過指令一步一步執(zhí)行，被編碼的圖靈機就是存儲的程序，即為今天的軟件。

當(dāng)時的計算僅限于人工性質(zhì)的腦力操作，用圖靈自己的話說，“計算通常是通過在紙上書寫特定的符號來完成的”以及“計算員在任何時刻的行為是由他正在觀察的符號和他的‘心理狀態(tài)’來決定的”[42]556-557。圖靈把計算定義為一個被機械系統(tǒng)模擬的過程，每一個階段所采取的行動僅僅取決于受到注意的那些符號以及當(dāng)前的思維狀態(tài)，由此形成一種算法：“根據(jù)我的定義，如果一個數(shù)的小數(shù)表達式可以被機器寫出來，那么它就是可以計算的”[28]204。圖靈機的組件包括：一個任意長度的分區(qū)化的紙帶，在紙帶上分成一個個方格；紙帶上的每一個方格寫一個二進制符號(0和1)，機器每次只能感知一個符號；不同格局(configuration)對應(yīng)不同的“思維狀態(tài)”。通過基本操作(移動、打印、擦除、變更狀態(tài)以及停機)可以構(gòu)建出更復(fù)雜的過程，機器可以做人類在計算時所能做的一切工作，這其中不需要任何知識或直覺。

借助于圖靈定理，可以假設(shè)一臺通用圖靈機能將任何形式系統(tǒng)自動化：首先對于給定的問題予以形式表達，指定相應(yīng)的符號、建立合適符號串的規(guī)則(句法)，確定對這些符號串的解釋。然后在處理過程中獲得新的符號串，計算就是符號串的連續(xù)變換，或者說計算是基于規(guī)則的物理狀態(tài)的變換。圖靈對計算機發(fā)展的主要貢獻是設(shè)計了一個輸入輸出系統(tǒng)，并設(shè)計了它的編程系統(tǒng)。

通過圖靈機的抽象模型，已經(jīng)基本歸納出算法的基本特征：輸入、輸出、明確性、有限性和有效性。也就是說，這種機器能夠認識自然并形成某種概念，對被“觀察”的信息進行判斷并形成知識。圖靈機的特點就是模擬大腦達到通用計算的能力：給大腦一個算式，他會自動計算。“在模擬計算機中，每一個數(shù)，都用一個適當(dāng)?shù)奈锢砹縼肀硎尽褂嬎銠C能夠進行計算，也就是說，能按照一個預(yù)先規(guī)定的計劃對這些數(shù)進行運算，就必須使計算機的器官(或元件)，能夠?qū)@些表示數(shù)值進行數(shù)學(xué)上的基本運算。”[43]3任何可計算的機器都可以通過程序進行計算。這種“可計算的心智概念”打破了笛卡爾哲學(xué)觀念的身心二元論，從而把心智機器化，思想的界限就是可計算的界限。

在二戰(zhàn)期間，圖靈先是設(shè)計出一個叫做Bombe的電子計算器，幫助破譯德國納粹軍方的“謎團”(Enigma)密碼機發(fā)出的信息。1943年，圖靈參與研制以繼電器為基礎(chǔ)的世界上第一臺可操作的計算機，這臺具有上千個電子管的密碼破譯機被稱之為“巨人”(Colossus)?！疤貏e要指出的是，圖靈機模型內(nèi)含有兩種觀念：關(guān)于不能計算的東西的觀念，以及關(guān)于通用機——即能夠做任何機器能做到的任何事情的計算機——的觀念?！盵1]152至少從1941年開始，圖靈就開始思考一個在當(dāng)時被稱之為機器智能的問題，即啟發(fā)式探索和機器學(xué)習(xí)的可能性。

圖靈1936年的論文的創(chuàng)新在于探索機器能否判定(任何可定義的數(shù)學(xué)問題是否有解、判定問題)，圖靈機的初衷是為了回應(yīng)一個數(shù)學(xué)問題，即“是否存在能在原則上一個接一個地解決所有數(shù)學(xué)問題的某種一般的機械步驟”[35]44。這種想象中的機器之所以能對計算機的發(fā)展產(chǎn)生重大影響，是因為圖靈機把機械(或計算)過程的直觀概念與形式系統(tǒng)的直觀概念相統(tǒng)一，從而揭示了哥德爾的不完全性定理的普遍性。哥德爾后來是這樣總結(jié)的：“嚴格一點說，一個形式系統(tǒng)不是別的，正是一種在某些步驟上容許事先確定選擇范圍的多值圖靈機。操作圖靈機的人，可以根據(jù)自己的選擇，在某些階段上設(shè)定一種尺度。這恰恰就是人們在形式系統(tǒng)里證明定理時所做的事?！盵44]260所以圖靈的理論更像“是一個思想實驗，而不是一項工程提案”[45]240。從數(shù)學(xué)和學(xué)術(shù)角度來看，圖靈首次看到了數(shù)學(xué)、邏輯、心靈和機器之間的關(guān)系，在事實上構(gòu)想了一種具有“通用”性質(zhì)的多功能計算機?！皥D靈只是陳述對有窮字符串進行操作的機器能被證明等價于對個別符號進行操作的機器，及等價于平常的圖靈機；哥德爾訴諸對一般遞歸性和可計算性是等價的這個事實的‘圖靈的證明’?！盵36]778-779圖靈機有關(guān)機械程序的分析，為哥德爾的不完備性定理的哲學(xué)解釋奠定基礎(chǔ)。

在1937年至1941年間，美國愛荷華州立大學(xué)的阿塔納索夫(Atanasoff)教授和他的研究生貝瑞(Berry)開發(fā)出世界上第一臺電子計算機“阿塔納索夫—貝瑞計算機(Atanasoff-Berry Computer，ABC)”。之后，第一部通用程序控制計算機Z-3是德國人K.楚澤(Konrad Zuse)在1941年采用繼電器制成，3年后，哈佛大學(xué)物理學(xué)家H.艾肯采用同一方法制成一臺程序控制自動數(shù)字計算機Mark I。[27]342“與現(xiàn)代計算機相比，它們只是計算器，因為它們不能夠存儲指令，也不能夠在沒有人為干預(yù)的情況下，根據(jù)中間結(jié)果來修改計算進程。”[46]521與此同時，美國科學(xué)家約翰·馮·諾意曼等人開始牽頭研制、1945年11月正式問世的全球第二臺電子計算機和第一臺通用計算機伊尼亞克(Electronic Numerical Integrator And Computer，ENIAC)。這臺重達幾十噸的機器有18 000個電子管，耗電量達100多千瓦，可以在1秒鐘內(nèi)完成5 000個加減運算。

圖靈的觀念創(chuàng)新在于確認信息技術(shù)與思維方式的密切關(guān)系。他在1950年發(fā)表題為《計算機器與智能》(Computing Machinery and Intelligence)[47]57-73的論文，提出用人類的表現(xiàn)來衡量假設(shè)的智能機器的表現(xiàn)的圖靈測試(Turing Test)，這個被稱為“模仿游戲”(The Imitation Game)的概念意在探索機器能否思維(機器智能問題)。在這一基礎(chǔ)上，人們后來把計算機的智能確定為自然語言處理、知識表達(儲存一直的信息)、自動推理(用庫存信息來回答問題或提取結(jié)論)和機器學(xué)習(xí)(適應(yīng)環(huán)境并能檢測和推斷新的模式)，同時還要求具備能感知物體的計算機視覺、操縱和移動物體的機器人技術(shù)。[48]4“圖靈認為神經(jīng)系統(tǒng)與機器之間不存在物質(zhì)上的一致性，其一致性存在于神經(jīng)系統(tǒng)與機器之上運行的共同的抽象操作，這種抽象操作就是計算，它根本不依賴于具體的物理媒介?！盵49]換言之，是信息技術(shù)引發(fā)了一種試驗或游戲，即把人的大腦復(fù)合神經(jīng)從它的身體基礎(chǔ)上分離出來，并且把它移植到另一個載體上，從而使內(nèi)在化的意識具有可操作性。

圖靈大膽地預(yù)言：“到本世紀末，詞語用法和普遍的知識觀念發(fā)生天翻地覆的變化，到時我們可以論及機器會思考而不會招致非議?！盵50]40正如美國哲學(xué)家丹尼爾·丹尼特所說：“阿蘭·圖靈做出了基礎(chǔ)性的開創(chuàng)，讓我們得以將康德曾經(jīng)提出的問題：怎么可能存在思維，轉(zhuǎn)換成一個工程性的問題：怎么才能創(chuàng)造思維?！盵51]328-329換言之，是要求解由物質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)如何具備心智的特征。這就在計算機技術(shù)科學(xué)的范疇內(nèi)開辟一個此后稱之為人工智能的發(fā)展方向。如果說人的智能包括規(guī)則、概率、知識、數(shù)據(jù)和行為等規(guī)范性知識，那么人的智能系統(tǒng)本身是在有時限的演化過程中逐步遵循形式化的要求和邏輯化的指令，而人工智能的開端就是條理化的規(guī)定和程序化的設(shè)定。

在西方文化傳統(tǒng)中，從笛卡爾的《形而上學(xué)的沉思》以來，人們形成一種“意識/肉體二元論”，即可以把人體器官看做是物理和化學(xué)過程的機械結(jié)果，但認為人的思維不同于機器。直到1936年，圖靈和波蘭數(shù)學(xué)家艾米爾·波斯特(Post)先后發(fā)表論文，把人的機械記憶和按規(guī)則推理的功能相結(jié)合，提出生物系統(tǒng)的計算模型，從而開啟自動機理論與生物學(xué)相結(jié)合的先河。這說明，人們對事物的感知與人們的遺傳基因以及神經(jīng)系統(tǒng)對現(xiàn)存事物的記憶機制分不開，從而把人的精神活動定位在社會的聯(lián)想主義結(jié)構(gòu)中，即社會智能(social intelligence)的統(tǒng)攝效應(yīng)。精神是一種信息流動的產(chǎn)物，它是在感覺—認知中主觀化和在感覺運動趨合中客觀化的有意識行為。

如何把圖靈的觀點應(yīng)用于生物信息處理？1943年，神經(jīng)學(xué)家麥卡洛克(Warren McCulloch)和邏輯學(xué)家皮茨(Walter Pitts)聯(lián)合發(fā)表題為《神經(jīng)活動內(nèi)在概念的邏輯演算》(A Logical Calculus of the Ideas Inmanent in Nervous Activity)的論文，其中聯(lián)結(jié)三條學(xué)術(shù)進路：基礎(chǔ)生理學(xué)知識和腦神經(jīng)元的功能，從羅素和懷特海開始進行的對命題邏輯的形式化分析以及圖靈的計算理論。這篇論文打通神經(jīng)科學(xué)、計算機科學(xué)、心理學(xué)和哲學(xué)的關(guān)聯(lián)性，提出具有“開”和“關(guān)”特性的人工神經(jīng)元模型(M-P模型)，證明任何可計算的函數(shù)都可以通過某種由神經(jīng)元連接成的網(wǎng)絡(luò)進行計算，從而解決了神經(jīng)元計算的問題。[48]14從此以后，神經(jīng)元被視為一個簡單的數(shù)字處理器，神經(jīng)元之間的關(guān)聯(lián)可以純粹用數(shù)理邏輯運算的方式相互激活，人們默認思維是大腦物理活動的一種自然表現(xiàn)，大腦在整體上是一種計算機形式。兩年后，這篇論文成為諾意曼提出的“關(guān)于EDVAC的報告草案”中唯一引用的文獻，這份101頁的總結(jié)報告提出制造電子離散變量自動計算機(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)的構(gòu)想，描述了存儲程序概念，系統(tǒng)歸納制造電子計算機和程序設(shè)計的新思想，意味著人類即將進入電子計算機時代。

諾意曼最早把計算機分類為模擬和數(shù)字兩種形態(tài)，從而把計算機和人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來：“這里要討論的一個相當(dāng)重要的問題，是這樣的：任何為人類所使用，特別是為控制復(fù)雜過程使用而建造起來的人造自動化系統(tǒng)，一般都具有純粹邏輯的部分和算術(shù)部分，也就是說，一個算術(shù)過程完全不起作用的部分和一個算術(shù)過程起著重要作用的部分”[43]54。這里涉及的算術(shù)過程，即1854年英國數(shù)學(xué)家喬治·布爾在《思維規(guī)律》中發(fā)明的邏輯代數(shù)，這一發(fā)明把代數(shù)同時視為量和運算的符號(比如白色是X，綿羊是Y，XY就是白綿羊)，形成一種用于集合運算和邏輯運算的公式。直到20世紀初，布爾代數(shù)才受到人們重視。后來發(fā)明傳播的數(shù)學(xué)理論而蜚聲世界的美國工程師克勞德·香龍，1938年在他的碩士論文中用布爾代數(shù)來實現(xiàn)開關(guān)電路，這使得后來的數(shù)學(xué)和邏輯演算——加、減、乘、除、乘方、開方等都可以通過二進制的兩個元素(1和0)來產(chǎn)生邏輯判斷。

諾意曼的創(chuàng)新是通過改變內(nèi)存確立了計算機內(nèi)部最主要的結(jié)構(gòu)原理——儲存程序原理，確定由具有邏輯和算法的運算器、具有執(zhí)行指令的控制器、能夠儲存程序的存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成的計算機硬件結(jié)構(gòu)，為電子計算機的算法提供物質(zhì)平臺。從這一歷史時刻開始，人們越來越確信“對指令、地址和數(shù)據(jù)的發(fā)送、傳輸和存儲不僅存在于計算機體系結(jié)構(gòu)之中，而且存在于技術(shù)媒介的整個發(fā)展歷史中”[20]。不能把信息傳播的機制簡化為物質(zhì)結(jié)構(gòu)的斷面，但信息傳播的性能始終伴隨著物質(zhì)結(jié)構(gòu)的組合而改變。從媒介考古學(xué)的觀點來看，媒介不純粹是人文的或技術(shù)的，而是作為傳播的物理渠道和技術(shù)的人工產(chǎn)物，是基于符號代碼和信息數(shù)據(jù)的操作機制?！霸~與物，就像邏輯和硬件一樣，產(chǎn)生在機器(計算機)內(nèi)部。因此，媒介考古學(xué)的凝視內(nèi)在于機器之中。人類自此創(chuàng)造了具有邏輯的機器，創(chuàng)造了其文化體制的非連續(xù)性?！盵2]242如果借用科學(xué)史專家托馬斯·庫恩的說法，非連續(xù)性的斷裂意味著“范式”的轉(zhuǎn)換。

五、 算法程序與信息度量

從哥德爾定理的問世到圖靈機的概念，可以看出，推動現(xiàn)代科技發(fā)展的邏輯研究是逐漸把數(shù)學(xué)證明的性質(zhì)、可能性和局限性與機器計算的概念生成結(jié)合在一起。正如蒯因所指出的：“數(shù)學(xué)證明的絕對純粹的理論和機器計算的完全技術(shù)化的理論，因而在本質(zhì)上是同一個理論，其中任何一個的基本洞見，從此以后都是另一個的洞見。”[40]只不過圖靈機的設(shè)計并非為實用目的，而是檢視理論上能通過計算解決問題的疆界，而諾意曼的計算機模型通過隨機存取的存儲使計算機通用化成為可能。萊布尼茨曾經(jīng)想象過的將我們的知識數(shù)學(xué)化的普遍傾向，終于落實在計算機的鍵盤中。這樣，人們對世界的客觀認知轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N知識特性，借助于工具的、機械的客體手段代言“非視角”的客觀性。此后，計算機本質(zhì)上成為一種通過形式化手段來實現(xiàn)非形式化意向性的工具，或者說是通過數(shù)理反映物理、心理規(guī)律。

把算法邏輯納入當(dāng)代信息傳播學(xué)的理論范式，同樣依據(jù)數(shù)學(xué)計算的結(jié)果。香農(nóng)與韋弗(Warren Weaver)在1948年發(fā)表《傳播的數(shù)學(xué)理論》(TheMathematicalTheoryofCommunication)的論文，形成傳播機制和算法邏輯的接合。作為圖靈的同時代人，香農(nóng)不僅是信息論的創(chuàng)始人，同時將數(shù)學(xué)融入傳播，解決了如何運用數(shù)學(xué)思維通過信道傳輸更多數(shù)據(jù)的問題以及如何通過代碼確保信息的正確使用。香農(nóng)并沒有討論信息的語義學(xué)層面，“他所關(guān)注的是信息的形式的或者句法的概念，在這里，關(guān)鍵的問題是從可能性的全體中選擇出的狀態(tài)概念。信息的最基本的種類是比特，比特代表了兩種可能性之間的一種選擇”[52]337。這個信息概念明確了信息量化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

因為要從解決問題的角度提出“衡量驚異性、無序性、隨機性、噪音、失衡性以及復(fù)雜性的一個指標(biāo)”[53]39，香龍還最早援引德國物理學(xué)家克勞修斯在1865年提出的“熵”的概念，這為信息論的問世打下理論基礎(chǔ)。換言之，香農(nóng)的信息熵就是編碼信息所需的二進制數(shù)字的數(shù)量，“它對于信息的有用性、相關(guān)性、意義、解釋或數(shù)據(jù)的關(guān)旨性(aboutness)不關(guān)心，它所關(guān)心的是在未經(jīng)解釋的數(shù)據(jù)(信號或訊息)中有關(guān)細節(jié)和頻率的水平”[54]。這就是說，比特意味著信息載體的特定層次上的差異，但并不關(guān)聯(lián)信息的內(nèi)容、意義和價值的差異。

如果說“信息就是我們在信息傳輸之前已知的事物與信息傳播之后才知道的事物的轉(zhuǎn)變”，那么，我們理解香農(nóng)的構(gòu)思是從一系列可能的變量中選擇特定信息，并為此進行信息的測量、生產(chǎn)和擴散。如果是一個事件產(chǎn)生了信息，那么信息的多少就是事件發(fā)生的可能性的函數(shù)：可能性越大，信息越少；可能性越小，信息越多。高熵意味著高信息量，伴隨著系統(tǒng)的無序化和明顯的隨機性；低熵意味著低信息量，伴隨著系統(tǒng)的有序化和微弱的隨機性。一條信息的熵值確認選擇的自由度以及傳播者的創(chuàng)新空間。信息體系越復(fù)雜，信息單元越豐富，傳播者的信息選擇的自由度就越高，消除熵或不確定的能力就越強?！斑@一路徑的主要特征是，它是基于設(shè)計和建構(gòu)傳播系統(tǒng)的角度出發(fā)，藉此，信息如何創(chuàng)建并得以傳輸?shù)膯栴}比信息本身的意涵更加重要。由此拓展開來，在香農(nóng)看來，傳播系統(tǒng)的物理設(shè)計建構(gòu)了其間傳輸?shù)男畔⒌囊夂蛢?nèi)容?！盵55]35而在維納看來，信息選擇的自由度離不開信息環(huán)境的社會技術(shù)的約束機制：“英語中有百分之五十的冗余，因此我們寫作、說話中約有一半的字詞是我們自由選擇的，而約有一半(我們一般意識不到這一點)實際上是由語言的統(tǒng)計結(jié)構(gòu)決定的”[56]129。用媒介學(xué)的話來說，就是信息的載體形式和介質(zhì)形態(tài)所形成的傳遞模式規(guī)定了信息的意涵和內(nèi)容。

無論是計算還是運算或演算，“希臘人的算術(shù)作為存在和本體論的概念，在建立一個新的時代的過程中一直起著同樣重要的作用——在這個時代里，從書寫或運算一直到成像或發(fā)聲，任何東西都能夠使用通用的二進制媒介進行編碼、傳輸和存儲”[20]。從人文思維的角度來看，信息技術(shù)是擴張社會力量的手段和工具。在某種意義上說，信息技術(shù)體系對事物和事物的組織方式而言是一種配置，并逐步形成事物從生成到建構(gòu)的演變軌跡和社會進程的物質(zhì)外觀。

六、 結(jié) 語

站在人類文明史的角度，我們可以簡要歸納出人們對外部環(huán)境的科學(xué)認識的階段性特征，最早是實驗歸納的經(jīng)驗研究，之后是通過樣本外推驗證假設(shè)的理論研究，再其次是逐步進入計算機科學(xué)階段，從有限數(shù)據(jù)模擬宏觀復(fù)雜系統(tǒng)到依靠軟件處理數(shù)據(jù)的算法時代。如果說數(shù)學(xué)提供的知識是數(shù)據(jù)，計算機帶來的智能則是程序。算法是指描述解決一個問題的程序的一系列規(guī)則和指令，常用于計算、數(shù)據(jù)處理和自動推理等，一個程序代表一個或一個以上的計算機可以理解的算法。這就是說，具有信息意義的程序不僅是計算機運行的一個環(huán)節(jié)，其實質(zhì)是引導(dǎo)計算機進行可以量化的操作。

無論是從經(jīng)濟、社會、科技、文化甚至國際競爭的角度來說，計算機無疑在今天是一種重要的戰(zhàn)略資源。從20世紀開始，“計算機將其自身呈現(xiàn)為一種在文化得到定義的技術(shù)，并且成為新千年的一種象征，它所扮演的角色的影響遠遠超出中世紀的磨房、17世紀的機械鐘表以及工業(yè)革命時期的織布機和蒸汽機。在主導(dǎo)科學(xué)和社會生活及其未來的所有因素中，信息與計算科學(xué)和信息與通信技術(shù)是當(dāng)下最具戰(zhàn)略意義的因素”[37]23。這就是從數(shù)學(xué)到計算機的發(fā)展史所折射出來的知識價值和實踐效能。

對這一線索的知識考古學(xué)審視表明，不僅有思想傳承的間斷性所標(biāo)注的歷史間隙，也不乏個體性的天才想象試圖尋覓意大利近代思想文化巨人維柯說的“具有想象力的普遍本質(zhì)”，把經(jīng)驗和概念作為知識的培養(yǎng)基。正如法國學(xué)者羅歇·夏蒂耶所說：“在任何一個特定時代，各種各樣的支點(語言、觀念、情感)的相互交錯決定著某些對特定的知識狀態(tài)進行分類的‘思考和感覺的方式’(比如，可能與不可能之間的種種界限，或者自然和超自然的分界線)。”[57]7

按照基特勒的說法，自亞里士多德以來的西方哲學(xué)觀中，本體論只涉及事物的內(nèi)容和形式，忽略它們在時間上和空間上的互動關(guān)系；甚至希臘人不區(qū)分有聲語言的語音和書寫文字的字母之間的區(qū)別，一直缺失技術(shù)性的媒介概念，直到海德格爾發(fā)現(xiàn)計算機的出現(xiàn)終于把哲學(xué)轉(zhuǎn)化為“思”，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)在媒介史上的主導(dǎo)地位，“使得我們更有必要(根據(jù)‘存在史’)提出如下問題：為什么由亞里士多德發(fā)明的哲學(xué)邏輯最終被圖靈、香農(nóng)以及其他一些人引向哲學(xué)邏輯的機械化？”[20]由此提出的問題性的演變方向，即思想的自我超越或自我相對化究竟是要借助于問題的本體論化，還是要貫通物質(zhì)介入的參照系，從而在把經(jīng)驗轉(zhuǎn)換成問題的同時，把握思想過程及產(chǎn)物和社會歷史脈絡(luò)的平行結(jié)構(gòu)。這意味著科技革命對人文意識的沖擊，恰恰是前者把任何現(xiàn)象、事件、問題轉(zhuǎn)化成“環(huán)境”的函數(shù)，從而顯現(xiàn)出在之前被隱藏或不具備的復(fù)雜性、集合性、多樣性、多變性、未來性、相對性和不確定性，或者在習(xí)以為?；蛞暥灰姷牟唤?jīng)意中突然意識到物質(zhì)結(jié)構(gòu)對主觀意識的挑戰(zhàn)，甚至更新社會實在和社會建構(gòu)的定義。在這個意義上，信息傳播的媒介化進程成為社會環(huán)境、自然環(huán)境和人工環(huán)境的復(fù)合參照系。

本文在考察知識結(jié)構(gòu)和人類心智的歷時性關(guān)系時，力圖在思維秩序的還原過程中界定其中的中介性要素，這不僅基于梳理知識創(chuàng)新和工具演進的關(guān)聯(lián)性歷史節(jié)點的方法論訴求，也試圖從追溯數(shù)學(xué)與人類思想起源的關(guān)系開始，深入反思計算機如何演化為社會生產(chǎn)力發(fā)展的媒介化工具。從媒介考古學(xué)反思傳播思想史的多重書寫而言，這無疑是一個有意義且更有挑戰(zhàn)的議題。